JP7340363B2 - 顕微鏡試料を作製する装置および方法 - Google Patents
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Description
先行技術は、試料が軸を中心に回転することができるような、さらなるステージおよび回転ユニットを備える試料ステージを開示し、さらなる回転軸は、ステージのZ軸に対して垂直に向けられる。
(特許文献1)(SchertelおよびZeile)
(特許文献2)(Tappelら)
(特許文献3)(Takahashiら)
2 電子ビームカラムの光軸
3 顕微鏡試料
5 レセプタクル装置
6 試料ステージ
7 試料ホルダ
8 イオンビームカラム
9 イオンビームカラムの光軸
10 第2レセプタクル装置
11 試料ブロック
12 検出器
R1 試料ステージの回転軸R1
R2 レセプタクル装置の回転軸R2
α 回転軸R1と回転軸R2との間の角度
β 粒子ビームカラムの光軸の間の角度
20 試料(TEM薄片)
21 レセプタクル装置
a 縁a
b 縁b
c 縁c
aR 縁aに対して平行に延在する第1回転軸
bR 縁bに対して平行に延在する第2回転軸
30 ロックチャンバ
31 試料チャンバ
32 第2レセプタクル装置
33 試料ホルダシステム
34 第1レセプタクル装置
35 スイッチング素子
36 作動素子
37 試料ステージ
38 チャンバ壁
39 ロック
S41 レセプタクル装置を提供する
S42 TEM薄片を受け入れる
S43 レセプタクル装置を第1位置で保持する
S44 TEM薄片を撮像する/処理する
S45 軸R2を中心にレセプタクル装置を回転させる
S46 レセプタクル装置を第2位置で保持する
S47 TEM薄片を方向付ける(任意選択)
S48 TEM薄片を処理する/撮像する
S401 試料ブロックを第2レセプタクル装置内に受け入れる
S402 イオンビームを用いて試料を露出させる
S403 試料を抽出する(リフトアウト)
S404 抽出された試料を第1レセプタクル装置に移送する
S50 自由に作製された、事前薄化された試料をマイクロマニピュレータに提供する
S52 試料をレセプタクル装置に移送する
S53 レセプタクル装置を第2位置に移動させる
S54 マイクロマニピュレータに試料を移送する
S55 レセプタクル装置を第1位置で提供する
S56 試料をレセプタクル装置に移送する
S57 レセプタクル装置を第2位置に移動させる
S58 粒子ビームを用いて試料を処理する
S59 代替案A1:マイクロマニピュレータの軸を中心とする回転
S60 代替案B1:マイクロマニピュレータの軸を中心とする回転
60 試料
61 マイクロマニピュレータ先端部
62 試料の第1側(前側)
64 レセプタクル装置
65 イオンビーム
66 試料の第2側(後側)
67 顕微鏡システムの光軸
RM マイクロマニピュレータにおける回転軸
71 試料(TEM薄片)
72 レセプタクル装置
73 イオンビーム
74 STEM検出器
75 電子ビームカラム
76 イオンビームカラム
77 電子ビーム
80 FIBシステム
81 イオン源
82 イオンビームカラム
83 イオンビームカラムの光軸
84 試料チャンバ
85 偏向システム
86 集束レンズ
87 検出器
88 制御装置
89 試料
90 レセプタクル装置
91 試料ステージ
92 ロック装置
900 2ビーム装置
901 電子ビームカラム
902 電子源
903 第1集光レンズ系
904 電子ビームカラムの光軸
905 第2集光レンズ系
906 開口絞り
907 偏向システム
908 試料チャンバ
909 検出器
910 制御装置
911 試料
912 試料ステージ
913 試料ホルダ
914 レセプタクル装置
915 ロック装置
916 集束レンズ
917 偏向システム
918 イオンビームカラムの光軸
919 イオン源
920 イオンビームカラム
S1000 試料を提供する
S1001 試料をレセプタクル装置に移送する
S1002 レセプタクル装置を第2位置に移動させる
S1003 試料を処理する
Claims (16)
- 顕微鏡試料を受け入れかつ作製するレセプタクル装置(5、21、34、64、914)であって、試料ステージ(6)に取付可能なレセプタクル装置(5、21、34、64、914)であり、
-前記試料ステージ(6、37、91、912)が、顕微鏡システムの試料チャンバ内に配置され、回転要素または回転要素および並進要素の開放運動連鎖により移動可能であり、前記開放運動連鎖の最後の回転要素が、軸R1を中心に回転可能であるように配置されており、
-前記レセプタクル装置(5、21、34、64、914)が軸R2を有し、それを中心に、前記レセプタクル装置(5、21、34、64、914)が回転可能であるように配置され、前記軸R2が、前記軸R1に対して角度αに配置され、前記角度αが10°~80°の範囲の値をとり、
-前記レセプタクル装置(5、21、34、64、914)が、少なくとも第1位置および第2位置を採用することができ、
-前記レセプタクル装置(5、21、34、64、914)が、軸R2を中心とする回転により1つの位置から別の位置に移動可能である、レセプタクル装置(5、21、34、64、914)。 - 前記角度αが、40°~60°または20°~30°の範囲の値をとる、請求項1に記載のレセプタクル装置(5、21、34、64、914)。
- 前記角度αが、実質的に45°の値をとる、請求項1に記載のレセプタクル装置(5、21、34、64、914)。
- ユーセントリック式に具体化されている、請求項1~3のいずれか一項に記載のレセプタクル装置(5、21、34、64、914)。
- 作動可能なスイッチング素子(35)を備え、前記スイッチング素子(35)の作動により、前記第1位置から前記第2位置に、かつ/または前記第2位置から前記第1位置に移動可能である、請求項1~4のいずれか一項に記載のレセプタクル装置(5、21、34、64、914)。
- 前記スイッチング素子(35)が、作動素子(36)との相互作用により作動する、請求項5に記載のレセプタクル装置(5、21、34、64、914)。
- 前記スイッチング素子(35)と前記作動素子(36)との前記相互作用が、前記スイッチング素子(35)および前記作動素子(36)が互いに対して移動することにより具現化される、請求項6に記載のレセプタクル装置(5、21、34、64、914)。
- 顕微鏡試料を作製するための試料ホルダシステム(33)であって、顕微鏡試料が抽出されるように意図されている試料ブロックを受け入れるレセプタクル装置(32)を備え、請求項1~7のいずれか一項に記載の、抽出された試料を受け入れるレセプタクル装置(34)もまた備える、試料ホルダシステム(33)。
- ロック(39)を介して前記顕微鏡システムの試料チャンバ(31)内に移送可能であるように具体化されている、請求項8に記載の試料ホルダシステム(33)。
- 電子ビームを発生させる電子ビームカラムと集束イオンビームを発生させるイオンビームカラムとを備えるマルチビーム装置を利用して、顕微鏡試料を作製し、前記電子ビームカラムおよび前記イオンビームカラムが各々光軸を有する、方法であって、
-顕微鏡試料を受け入れる第1レセプタクル装置を提供するステップであって、前記第1レセプタクル装置が、前記マルチビーム装置の試料ステージ上に取付可能であり、前記試料ステージが、前記マルチビーム装置の試料チャンバ内に配置され、回転要素または回転要素および並進要素の開放運動連鎖により移動可能であり、前記開放運動連鎖の最後の回転要素が、軸R1を中心に回転可能であるように配置され、
前記第1レセプタクル装置が軸R2を有し、それを中心に、前記第1レセプタクル装置が回転可能であるように配置され、前記軸R2が、前記軸R1に対して角度αに配置され、前記角度αが10°~80°の範囲の値をとり、
前記第1レセプタクル装置が、互いに異なる少なくとも第1位置および第2位置を採用することができ、
前記第1レセプタクル装置が、軸R2を中心とする回転により1つの位置から別の位置に移動可能である、ステップと、
-前記第1レセプタクル装置内に顕微鏡試料を受け入れるステップと、
-前記試料が、前記電子ビームカラム及び前記イオンビームカラムの前記光軸のそれぞれに対して第1空間的向きで保持されるように、前記第1レセプタクル装置を前記第1位置で保持するステップと、
-前記電子ビームを利用して前記顕微鏡試料の処理対象の表面を撮像するステップと、
-前記顕微鏡試料が、前記電子ビームカラム及び前記イオンビームカラムの前記光軸のそれぞれに対して第2空間的向きを採用するように、前記第1レセプタクル装置が前記第2位置を採用するまで、前記軸R2を中心に前記第1レセプタクル装置を回転させるステップであって、前記第2空間的向きが前記第1空間的向きとは異なる、ステップと、
-前記集束イオンビームを用いて前記顕微鏡試料を処理するステップと、
を含む方法。 - 前記第1レセプタクル装置内に顕微鏡試料を受け入れるステップの前に実行される複数のステップをさらに含み、該複数のステップは、
-第2レセプタクル装置内に、前記顕微鏡試料が抽出されるように意図されている試料ブロックを受け入れるステップであって、前記第1レセプタクル装置と前記第2レセプタクル装置とは同じ試料ホルダシステムに設けられている、該ステップと、
-前記試料ブロックから顕微鏡試料を自由に作製するステップと、
-前記試料ブロックから前記顕微鏡試料を抽出するステップと、
-前記抽出された顕微鏡試料を前記第2レセプタクル装置から前記第1レセプタクル装置に移送するステップと、
を含む、請求項10に記載の方法。 - 電子ビームを発生させる電子ビームカラムと集束イオンビームを発生させるイオンビームカラムとを備えるマルチビーム装置を利用する、顕微鏡試料の作製およびSTEM検査方法であって、前記電子ビームカラムおよび前記イオンビームカラムが各々光軸を有し、前記マルチビーム装置がSTEM検出器をさらに備える、方法であって、
請求項10または11に記載の方法に含まれる各ステップを含み、
-前記作製された試料を前記第1レセプタクル装置内で保持し、前記試料を通して前記電子ビームを放射するステップと、
-前記STEM検出器を用いて、前記試料によって透過された電子を検出するステップと、
をさらに含む方法。 - 電子ビームを発生させる電子ビームカラムと集束イオンビームを発生させるイオンビームカラムとを備えるマルチビーム装置を利用して、裏面薄化により顕微鏡試料を作製する方法であって、前記電子ビームカラムおよび前記イオンビームカラムが各々光軸を有し、
顕微鏡試料を受け入れるレセプタクル装置もまた有し、前記レセプタクル装置が、前記マルチビーム装置の試料ステージ上に取付可能であり、前記試料ステージが、前記マルチビーム装置の試料チャンバ内に配置され、回転要素または回転要素および並進要素の開放運動連鎖により移動可能であり、前記開放運動連鎖の最後の回転要素が、軸R1を中心に回転可能であるように配置され、
前記レセプタクル装置が軸R2を有し、それを中心に、前記レセプタクル装置が回転可能であるように配置され、前記軸R2が、前記軸R1に対して角度αに配置され、前記角度αが10°~80°の範囲の値をとり、
前記レセプタクル装置が、互いに異なる少なくとも第1位置および第2位置を採用することができ、
前記レセプタクル装置が、軸R2を中心とする回転により1つの位置から別の位置に移動可能である、方法であって、
-前記イオンビームを用いる処理によりすでに薄化されている顕微鏡試料を提供するステップであって、前記試料がこの第1処理段階中に前記イオンビームに面していた側を有する、ステップと、
-前記試料が前記マルチビーム装置の前記光軸に対して第1空間的向きを採用するような、回転軸を中心とする前記試料の第1回転ステップと、
-前記試料を前記レセプタクル装置に移送するステップと、
-前記第1処理段階中に前記イオンビームに面していた前記試料の側が、このとき、前記イオンビームから離れる方向に面するように、前記試料が前記光軸に対して第2空間的向きを採用するような、前記レセプタクル装置が軸R2を中心として回転することによる、前記試料の前記光軸に対する前記試料の第2回転ステップと、
-前記イオンビームを用いて前記試料を処理するステップと、
を含む方法。 - 前記顕微鏡試料が、マイクロマニピュレータのマイクロマニピュレータ針の先端部に提供され、前記マイクロマニピュレータが、1回転自由度を有するように、回転軸RMを有し、前記第1回転が、前記試料が装填された前記マイクロマニピュレータ針が回転軸RMを中心として回転することにより具現化される、請求項13に記載の方法。
- 前記顕微鏡試料が、それが前記レセプタクル装置内に受け入れられることにより提供され、前記第1回転が、前記レセプタクル装置が前記軸R2を中心として回転することにより具現化される、請求項13に記載の方法。
- 顕微鏡システムに対し請求項10~15のいずれか一項に記載の顕微鏡試料を作製する方法を実行させる制御コマンドのシーケンスを含むコンピュータプログラム。
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